Bachelorarbeit, 2016
42 Seiten, Note: 1,0
1 Problemstellung
2 Planung der Fertigungslosgröße
2.1 Modellannahmen und entscheidungsrelevante Kosten
2.2 Losgrößenplanung bei endlicher Fertigungsgeschwindigkeit
2.2.1 Offene Fertigung
2.2.2 Geschlossene Fertigung
3 Simultanplanung von Fertigungs- und Transportlosgröße
3.1 Charakterisierung der Planungsaufgabe
3.2 Optimierung im Falle identischer Transportlose
4 Modellerweiterung durch variable Transportkostensätze
4.1 Proportionale Transportkostensätze
4.1.1 Vorgehensweise bei der Optimierung
4.1.2 Veranschaulichung durch ein Zahlenbeispiel
4.1.3 Sensitivitätsanalyse
4.2 Sprungfixe Transportkostensätze
4.2.1 Vorgehensweise bei der Optimierung
4.2.2 Veranschaulichung durch ein Zahlenbeispiel
5 Fazit und Ausblick
Die Bachelor-Thesis untersucht die Simultanplanung von Fertigungs- und Transportlosgrößen unter der Annahme, dass der Transportkostensatz nicht fix ist, sondern von der Transporthäufigkeit abhängt. Ziel ist die Entwicklung eines allgemein gültigen Vorgehens zur Kostenminimierung bei variablen Transportkosten.
4.2 Sprungfixe Transportkostensätze
Der Transportkostensatz kann auch in der Weise von der Transporthäufigkeit abhängen, dass er beim Erreichen bestimmter Werte von m sprunghaft gegenüber dem Ausgangsniveau k_{T,1} ansteigt. Ein solcher Zusammenhang ist in der Realität meist sogar plausibler als proportional steigende Transportkostensätze, da sich der logistische Aufwand (pro Transport) nicht bei jeder Erhöhung der Transporthäufigkeit ändert.
In allgemeiner Form kann der Transportkostensatz in Abhängigkeit von der Transporthäufigkeit m wie folgt geschrieben werden:
k_T(m) = {k_{T,1} für 0 < m ≤ m_1; k_{T,2} für m_1 < m ≤ m_2; ... k_{T,i} für m_{i-1} < m ≤ m_i; ... k_{T,n} für m_{n-1} < m}
Im weiteren Verlauf soll für die stufenweise definierte Transportkostenfunktion m_1 < m_2 < ... < m_i < ... < m_{n-1} und k_{T,1} < k_{T,2} < ... < k_{T,i} < ... < k_{T,n} gelten. Insgesamt gibt es also n Transportkostensätze für n-1 stufenweise Kostensteigerungen und eine Klasse mit dem Basiskostensatz. Die gesamten Transportkosten je Fertigungslos ergeben sich durch Multiplikation der gewählten Transporthäufigkeit mit dem entsprechenden Transportkostensatz.
1 Problemstellung: Hinführung zur Thematik der Losgrößenplanung und Abgrenzung der Arbeit als Beitrag zur Produktionsdurchführungsplanung.
2 Planung der Fertigungslosgröße: Definition der Modellannahmen und Herleitung klassischer Formeln zur Bestimmung der optimalen Losgröße bei endlicher Fertigungsgeschwindigkeit.
3 Simultanplanung von Fertigungs- und Transportlosgröße: Einführung in die gemeinsame Planung von Fertigungs- und Transportmengen bei Annahme identischer Transportlose.
4 Modellerweiterung durch variable Transportkostensätze: Untersuchung komplexerer Modelle mit proportional steigenden oder sprungfixen Transportkostensätzen inklusive mathematischer Optimierungsansätze.
5 Fazit und Ausblick: Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse und Diskussion der Modellbeschränkungen sowie Anregungen für zukünftige Forschungsarbeiten.
Losgrößenplanung, Fertigungslosgröße, Transportlosgröße, Simultanplanung, Transporthäufigkeit, Rüstkosten, Lagerhaltungskosten, Staulager, Zerreißlager, Transportkostensatz, Optimierung, Serienfertigung, Modellvariante, Produktionsdurchführungsplanung, Kostenminimierung.
Die Arbeit befasst sich mit der Optimierung der Fertigungs- und Transportlosgrößen in der industriellen Produktion, wobei insbesondere der Einfluss variabler Transportkosten untersucht wird.
Zentrale Themen sind die Losgrößenplanung, die Simultanplanung von Produktions- und Transportmengen sowie die mathematische Modellierung bei unterschiedlichen Kostenstrukturen.
Wie lassen sich optimale Fertigungs- und Transportlosgrößen bestimmen, wenn die Transportkosten nicht fix sind, sondern von der Anzahl der Transporte abhängen?
Die Arbeit nutzt mathematische Optimierungsverfahren, insbesondere Differenzialrechnung zur Kostenminimierung sowie das Newton-Verfahren zur Lösung nicht-linearer Gleichungen.
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen der Losgrößenplanung, die Herleitung der Simultanplanung bei fixen Kosten und die Erweiterung auf proportionale sowie sprungfixe Transportkostensätze.
Die wichtigsten Begriffe sind Losgrößenplanung, Simultanplanung, Transportlosgröße, Transporthäufigkeit, variable Transportkostensätze und Kostenminimierung.
Bei der offenen Fertigung werden Mengeneinheiten sofort nach Herstellung weitergegeben, während bei der geschlossenen Fertigung das komplette Los erst nach vollständiger Fertigstellung transportiert wird.
Die Transporthäufigkeit m dient als entscheidende Stellgröße, um den Zielkonflikt zwischen steigenden Transportkosten und sinkenden Lagerhaltungskosten optimal aufzulösen.
Da bei stufenweisen Kostenfunktionen keine eindeutige, differenzierbare Kostenfunktion über den gesamten Bereich existiert, müssen lokale Optima in verschiedenen Intervallen iterativ geprüft werden.
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